C语言是一种通用的、过程式的计算机编程语言，广泛应用于系统和应用软件的开发，C语言提供了许多内置的函数，这些函数可以帮助我们编写算法，算法是一系列解决问题的步骤，它们是计算机程序的基础，在本文中，我们将讨论一些常见的C语言算法，以及如何使用C语言实现它们。
1、冒泡排序算法
冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历要排序的数列，一次比较两个元素，如果他们的顺序错误就把他们交换过来，遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换，也就是说该数列已经排序完成。
以下是使用C语言实现冒泡排序的代码：
#include <stdio.h>
void bubble_sort(int arr[], int n) {
for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
for (int j = 0; j < n - 1 - i; j++) {
if (arr[j] > arr[j + 1]) {
int temp = arr[j];
arr[j] = arr[j + 1];
arr[j + 1] = temp;
}
}
}
}
int main() {
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
bubble_sort(arr, n);
printf("Sorted array is:
");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("
");
return 0;
}
2、插入排序算法
插入排序是一种简单直观的排序算法，它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入，插入排序在实现上，通常采用in-place排序（即只需用到O(1)的额外空间的排序），因而在从后向前扫描过程中，需要反复把已排序元素逐步向后挪位，为最新元素提供插入空间。
以下是使用C语言实现插入排序的代码：
#include <stdio.h>
void insertion_sort(int arr[], int n) {
for (int i = 1; i < n; i++) {
int key = arr[i];
int j = i - 1;
while (j >= 0 && arr[j] > key) {
arr[j + 1] = arr[j];
j--;
}
arr[j + 1] = key;
}
}
int main() {
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
insertion_sort(arr, n);
printf("Sorted array is:
");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("
");
return 0;
}
3、快速排序算法
快速排序是一种高效的排序算法，它的基本思想是通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分的关键字小，然后分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序，快速排序的最坏情况是O(n^2)，但在实际应用中，它通常表现得更好，因为它的平均时间复杂度为O(nlogn)。
以下是使用C语言实现快速排序的代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void quick_sort(int arr[], int low, int high) {
if (low < high) {
int pivot = partition(arr, low, high);
quick_sort(arr, low, pivot - 1);
quick_sort(arr, pivot + 1, high);
}
}
int partition(int arr[], int low, int high) {
int pivot = arr[high];
int i = low - 1;
for (int j = low; j <= high - 1; j++) {
if (arr[j] < pivot) {
i++;
swap(&arr[i], &arr[j]);
}
}
swap(&arr[i + 1], &arr[high]);
return i + 1;
}
void swap(int *a, int *b) {
int temp = *a;
*a = *b;
*b = temp;
}
int main() {
int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
quick_sort(arr, 0, n - 1);
printf("Sorted array is: ");
for (int i = 0; i < n; i++) {
printf("%d ", arr[i]);
}
printf("
");
return 0;
}
4、二分查找算法（折半查找）
二分查找是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法，搜索过程从数组的中间元素开始，如果中间元素正好是要查找的元素，则搜索过程结束；如果某一特定元素大于或者小于中间元素，则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找，而且跟开始一样从中间元素开始比较，如果在某一步骤数组为空，则代表找不到，这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。